Uma grande parte dos elementos que nos rodeiam são produzidos em reações de fusão nas estrelas. Contudo, elementos mais pesados ​​que o ferro requerem processos mais complexos que ocorrem em uma variedade de ambientes astrofísicos para serem produzidos. A modelagem desses processos requer conhecimento sobre as propriedades dos nuclídeos que participam das reações, como a massa atômica. Em sua tese de doutorado no campo da física nuclear na Universidade de Jyvaskyla, Markus Vilén mediu as massas atômicas de 27 isótopos mais pesados ​​que o ferro e três estados nucleares excitados de vida longa. Destes, 16 massas foram medidas pela primeira vez.

As medições foram realizadas usando a armadilha JYFLTRAP Penning no Laboratório do Acelerador da Universidade de Jyväskylä. Os resultados ajudam a melhorar os modelos teóricos sobre, por exemplo, nucleossíntese em fusões de estrelas de nêutrons e em um tipo particular de explosões de raios-X.

Os isótopos radioativos exóticos foram produzidos usando as instalações IGISOL no Laboratório do Acelerador. O estudo se concentrou principalmente em medições de massa em isótopos de terras raras ricos em nêutrons usando a armadilha JYFLTRAP Penning. Adicionalmente, isótopos com números de prótons e nêutrons quase iguais foram estudados.

"Os resultados levaram a uma maior precisão das previsões por modelos teóricos sobre as quantidades em que diferentes elementos são produzidos, por exemplo, fusões de estrelas de nêutrons. As medições também revelaram novas informações sobre a estrutura nuclear de isótopos ricos e deficientes em nêutrons, "diz o Markus Vilén da Universidade oh Jyväskylä.

Técnicas para medições de massa de alta precisão e produção de feixes de íons radioativos foram desenvolvidas e testadas no estudo.

"Massas mesmo de íons individuais foram medidas com precisões de algumas partes por bilhão, "diz Vilén.